码头加固改造方法解析

    苏祥芳

    

    摘 要：码头加固改造是当今我国港口码头行业重点发展内容，通过对旧码头进行加固改造，可以有效提升码头性能、缓解港口压力，对推动我国港口码头发展以及进出口事业有着重要意义。相比新建码头来说，码头加固改造具有投资少、周期短、施工灵活等特点。基于此，本文首先提出传统码头改造加固的方法，进而提出码头加固改造方案，最后对多种改造方案进行对比分析。

    关键词：码头;加固改造;方法;对比

    中图分类号：U655? ? ? ? ? ? 文献标识码：A? ? ? ? ? ? 文章编号：1006—7973（2019）08-0091-02

    众所周知，建设新码头需要投入大量的资金，同时建设周期长，对码头地理位置、自然环境等条件要求十分苛刻， 还会对码头正常运营带来极大的影响。如果单纯的依靠新建码头来提升港口吞吐量很不现实，在此条件下，码头加固改造成为提升码头性能的重要措施，也突出了码头加固改造的价值。因此，码头加固改造已经成为了港口建设部门重点关注的项目内容。在近些年发展当中，我国码头加固改造工程不断增加，并且起到了巨大的效益，不仅提升了港口吞吐量、港口承载性、船舶靠泊时间，还有效推动了港口经济发展，实现了港口码头事业的转型升级。

    1港口码头加固改造的价值

    港口码头加固改造相比码头新建工程来说，可以有效减少成本投入、降低施工周期、对施工环境要求低，无论是从人力、物力、财力上，还是码头经营效益上，加固改造工程都具有明显的优势，这也让码头加固改造得到了更多人的关注。

    以上海港口为例，在上世纪80年代以来，在国家交通部、当地政府大力支持下，上海港口建立了光港、宝山、外高桥等码头，同时对煤炭、民生、军工路等码头进行了加固改造。“八五”和“九五”期间，码头建设所投入的资金量为98.5亿元，更新改造41.4亿元。新建码头和改造码头泊位长度为5000m以上。在后续十几年的发展当中，由于集装箱装卸生产速度加快，对码头加固改造也进行了些许调整。很多旧码头根据自身的不足针对性进行了加固改造，包括配置门机、桥吊，让旧码头可以继续从事杂货装卸工作，之后又拓展了集装箱装卸作业。在多年改造当中，极大地提升了码头生产力，获取了更高的经济效益。

    在上世纪90年代，上海港口货物吞吐量为14700万t，在改造完成之后，2002年吞吐量达到了26000万t。据交通运输部发布的2018年11月规模以上港口国际标准集装箱吞吐量统计数据显示，上海港1～11月集装箱吞吐量达到了3842.99万TEU，排名全国第一，而2002年一年的吞吐量只有861.2万TEU。由此可见，从长远角度出发，旧码头加固改造的作用十分明显。

    2现代化码头加固改造方法

    防城港3#～8#泊位码头结构加固改造工程中，该段码头北接2#泊位，南连中级1#泊位，全长1150m（3#～5#泊位单个泊位180m，6#泊位210m，7#泊位180m， 8#泊位220m）。工程施工内容包括码头前沿胸墙结构及附属设施改造升级、码头缺陷修复以及各泊位码头对应停泊地和调头地的清淤及拓宽。

    2.1结构混凝土粘鋼加固

    本工程结构加固采用了结构缓凝土粘钢加固技术，通过特质的结构混凝土（水泥C40），可以牢固的将钢板粘贴在钢筋混凝土结构表面，让混凝土和钢板构件共同作用，从而实现码头结构强度、刚度增强的目的。该项技术的加工工艺为：

    （1）需要对混凝土表面缺陷位置进行处理，如裂缝位置需要灌浆弥补;露筋、剥皮等损伤部位要进行钢筋除锈、修补材料找平。之后在待修补混凝土表面进行凿毛施工，将表面污垢、灰尘等使用丙酮擦拭干净。在施工中，为避免对标高4.25m以下胸墙造成破坏，最后预留10cm厚的混凝土。

    （2）钢板的粘贴面需要打磨和除锈，使用丙酮将粘贴面擦拭干净。钢筋绑扎搭接长度不小于钢筋直径的35倍，钢筋接头交错。

    （3）本工程由于是在海侧的模板支立，施工十分困难。经计划决定在4.25m以下胸墙的海侧壁上趁低潮钻孔并安设三角支架。三角支架使用75×5mm角钢制作而成，设置间距为5cm，三角支架上支设模板。

    （4）在钢板表面上涂抹一层防锈漆。

    2.2碳纤维布加固

    胸墙和盖板表面裂缝宽度位于0.2～0.3mm之间的采用碳纤维布加固改造工艺。碳纤维布是一种树脂类粘贴材料，将碳纤维布粘贴在混凝土结构表面。碳纤维布自身具有非常高的抗拉强度，通过和混凝土构件结合，可以起到提升构件承载性能的目标。本工程采用了卡本碳纤维布，其能够达到3800～4000MPa高强度，可以实现加固目标。

    （1）表面预处理。针对0.2～0.3mm混凝土裂缝位置使用环氧树脂灌注，封闭裂缝，待到环氧树脂达到了指定硬度之后，使用磨光机将所需要粘贴的位置磨平，转角位置应打磨成圆弧半径不小于25mm的圆角保证表面光滑性、清洁度，先在裂缝两侧（宽 20～30mm）涂一层环氧树脂基液，后抹一层厚 1mm 左右、宽 20～30mm 的环氧树脂胶泥。裂缝修补区域周边存在混凝土破损的位置，对凿“V”形槽的裂缝，可用水泥砂浆封缝。可现在“V”形槽面上，用毛刷涂刷一层（厚 1～2mm）环氧树脂浆液，涂刷要平整均匀。

    （2）粘结剂配置。结合产品使用说明以及配件试验配比操作要求，进行粘结剂、粘结底胶配置工作，保证配置器皿和工具的清洁性，不得存在水和油污，主剂∶固化剂=2∶1使用搅拌器低速均匀搅拌，确保搅拌的均匀性。

    （3）涂胶、粘贴碳纤维布。为了保证混凝土表面的清洁度，可以采用丙酮擦拭混凝土表面，并将底胶环氧树脂均匀地涂抹在混凝土表层作为底胶，之后粘贴第一层碳纤维布，保证碳纤维布粘贴得平整顺直，确保可以满足搭接长度要求，使用滚刷再涂刷一遍，确保碳纤维布中没有空鼓等问题。当空鼓面积大于2500px2时，宜将空鼓部位的碳纤维布切除，重新搭接粘贴等量的碳纤维片材，搭接长度不应小于100mm。在第一层碳纤维布强度达到一定程度之后，即可粘贴第二层碳纤维布，施工步骤与第一层施工步骤一致。若碳纤维布需要搭接，其受力方向每端搭接布不应小于200mm。接头应在基材全长的1/3处。

    （4）在施工完毕之后，需要在碳纤维布表层再涂刷一层砂浆用作防护。并且24小时内防止雨淋或受潮，注意保护，防止硬物碰伤施工表面。平均气温为20～25℃时，固化时间不得少于3天;平均气温为10℃时，固化时间不得少于7天。

    施工温度应大于5℃，小于40℃;严禁在雨天露天施工;相对湿度大于85%或混凝土表面结露的场合，不允许施工。

    3码头加固改造管理

    3.1明确加固改造基本原则

    码头加固改造不得新增港口岸线;码头加固工程要满足港口总体规划，并且码头具备改造技术条件，如果码头检测评估在B以下，则不进行加固改造。码头加固改造工程不会影响到装卸货种、运能变化。

    3.2严格把控改造标准

    在码头加固改造之后，靠泊设计最大代表船型原则上要根据最大代表船型2级进行控制，等级提升最高不得超过3级。如果超过了3级标准，需要按照指定程序向原立项审批部门申报。码头加固改造方案设计标准需要以最大设计代表船型满载靠泊为基准。

    3.3严把码头结构检验关

    在码头加固改造工程施工完毕后，检验评估单位必须要具有水运工程甲级资质。在检查评估当中，主要是对码头水工建筑物使用性能、运营安全性、运营耐久性进行评估。

    3.4咨询审查方面

    具备相应资质的咨询单位对工程设计方案进行审查。码头加固工程方案审查需要参照初步设计审查咨询内容进行，注重码头加固改造后的耐久性、安全性復查工作。重点计算码头结构内力、岸坡稳定性，在审查咨询报告当中需要列出复核计算结果。审查咨询单位要严格按照改造检测标准，对检测工作方法、内容作出正确评价。

    4结束语

    综上所述，对于码头加固改造来说，结合加固改造部位具体情况以及生产状况，针对性选择加固改造新技术、新工艺、新材料，如碳纤维布加固工艺、结构粘钢加固工艺等，在能够确保加固改造施工质量的基础上，降低成本投资、提升施工效率，尽可能减少对港口生产的影响，确保码头加固改造工程的经济效益和社会效益。

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